• 자원환경지질
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• 제29권2호
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• pp.207-214
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• 1996

For many years oxygen and hydrogen isotope analysis have been used as one of the most valuable research tools to investigate many geological processes. There are many sample preparation techniques of oxygen and hydrogen isotope analysis for various geological samples. We introduce here several important sample preparation techniques for oxygen and hydrogen isotope analysis and discuss the problems of each method in detail.

• 자원환경지질
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• 제19권spc호
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• pp.131-138
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• 1986

Hydrogen and oxygen isotope ratios of thirteen of the under 2 micron size fraction of the montmorillonites were measured. The oxygen isotopic compositions of these samples range from + 17.0 to +25.1 permil and the hydrogen isotope compositions range from -47.5 to -65.8 permil with an average standard deviation of 0.7 and 2.7 permil, respectively. The oxygen isotope compositions show a positive relationship with stratigraphy whereas the hydrogen isotope compositions do not. It suggest that the montmorillonite attained isotopic equilibrium at the maximum burial depth and ratained their oxygen isotope composition on subsequent uplift. Possibilities of montmorillonite formation by weathering or hydrothermal alteration of volcanic material are eliminated by the ${\delta}D$ and ${\delta}^{18}O$ values of these samples. Calculated formation temperature lie between 29 to $80^{\circ}C$.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.63-66
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• 2003

This study applied a hydrogeological field survey and isotope investigation to identify source locations and delineate pathways of groundwater contamination by nitrogen compounds. The infiltration and recharge processes were analyzed with groundwater-level fluctuation data and oxygen-hydrogen stable isotope data. The groundwater flow pattern was investigated through groundwater flow modeling and spatial and temporal variation of oxygen isotope data. Based on the flow analysis and nitrogen isotope data, source types of nitrate contamination in groundwater are identified. Groundwater recharge largely occurs in spring and summer due to precipitation or irrigation water in rice fields. Based on oxygen isotope data and cross-correlation between precipitation and groundwater level changes, groundwater recharge was found to be mainly caused by irrigation in spring and by precipitation at other times. The groundwater flow velocity calculated by a time series of spatial correlations, 231 m/yr, is in good accordance with the linear velocity estimated from hydrogeologic data. Nitrate contamination sources are natural and fertilized soils as non-point sources, and septic and animal wastes as point sources. Seasonal loading and spatial distribution of nitrate sources are estimated by using oxygen and nitrogen isotopic data.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.254-257
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• 2002

The purposes of this research are to identify the source and to analyze the pathway of nitrate contamination in "cultural village", Jeungpyeong. In order to examine recharge processes and flow pattern that closely related to the influent of nitrate contaminant, the flow field was simulated and the oxygen and hydrogen stable isotopes were analyzed. The nitrogen isotope was used to delineate contaminant sources. The shallow groundwater was mainly composed of precipitation, but leakage of domestic water and sewage contributed to the recharge. Nitrate contaminants were possibly from the leakage of sewage and animal waste. The nitrate concentration decreased due to dilution by low concentration water.ion water.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.265-271
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• 1998

In the hydrologic and hydrochemical studies of natural waters, oxygen and hydrogen isotope compositions of waters are very important to elucidate the origin and circulation pattern of water in the hydrologic system. The hydrogen isotope analysis of waters usually has been undertaken through the reduction of water to form hydrogen gas using pure metals (in general, zinc and uranium). In 1996, a new apparatus (H/Device) was developed to prepare the water samples (by the reduction with Cr metal) without some intrinsic problems that may yield incorrect and/or inaccurate data, and was installed at 1997 in the Center for Mineral Resources Research (CMR) in Korea University. However, the optimistic conditions of preparation and analysis of samples has not been established. In this paper, we introduce the efficiency of H/Device to obtain accurate hydrogen isotope values of water, and discuss both the optimum conditions including the effective reduction time and the probable mixing (memory) effect between successive samples. We obtained large amounts of a laboratory working standard (KUW; Korea University Water) with the average ${\delta}D_{SMOW}$ value of $-42.1{\pm}1.0$‰ $(1{\sigma})$.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.59-61
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• 2002

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.408-412
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• 2004

A total of 23 springs distributed in the southern and northern sides of Mt. Hala in Jeju Island were seasonally sampled and analyzed for their major ion chemistry and oxygen and hydrogen isotope compositions to investigate their hydrogeochemical and isotopic characteristics. Dissolved ion concentrations of the south-side springs slightly increase with decreasing altitude. This indicates that dissolved ion concentrations of groundwater recharged at higher altitudes increase by water-rock interaction during the downgradient migration of groundwater through highly permeable volcanic aquifer. Dissolved ion concentrations of the north-side springs also slightly increase with decreasing altitude, but dramatically increase at ～300 m.a.s.l. This may indicate a sudden input of contaminants to the north-side groundwater system around ～300 m.a.s.l. Springs located in areas above ～300 m.a.s.l. have very low concentrations of dissolved ions, showing little seasonal variations. Whereas springs located in areas below ～300 m.a.s.l. show a big seasonal variation in the concentration of dissolved ions. Seasonal variation of oxygen isotope compositions of springs is ～3$\textperthousand$ for high-altitude springs (～1700 m.a.s.l.) and is ～2$\textperthousand$ near shore, indicating an attenuation of the variation through mixing with other groundwater bodies during migration.

• 한국지구과학회지
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• 제23권6호
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• pp.474-485
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• 2002

본 연구의 목적은 전라남도 완도군 고금도 지역 지하수의 수리지구화학과 수소-산소동위원소를 파악하여 해수침투경로와 오염여부를 규명하는데 있다. 연구지역 지하수의 물리적인 특성은 중성과 전이환경에 속하며, 해수와 지표수의 영향을 받은 것으로 나타났다. 화학적인 특성에서도 해수의 침투, 육상의 오 ${\cdot}$ 폐수 및 농약이나 폐기물에 의해 오염이 진행되고 있다. 특히 지하수 중 여섯 지역에서 Cl은 먹는 샘물 기준치를 초과하는 것으로 나타났다. 파이퍼도에서 GG-4와 14지역은 해수의 침투로 오염되었으며, 수질유형을 구분하여 보면 GG-3, 7 및 13지역은 Na와 HCO$_{3}$가 지배적이고, GG-14지역은 해수와 같이 Na와 Cl이 지배적으로 나타났다. 수리지구화학적인 모델링 분석결과 해수의 방해석과 백운석 포화지수는 과포화상태이며, GG-3, 14 및 18지역에서 포화영역에 접근하고 있다. 수소-산소동위원소비에서 본 역 지하수의 기원은 순환수이며, GG-1, 5 및 14지역의 높은 산소동위원소는 지표수의 유입과 해수 침투에 의한 것이다. 본 연구결과 GG-14지역의 지하수는 해수의 침투에 의해 오염되어 있으며, GG-3, 7 및 13지역을 제외한 지하수들은 해수의 침투 및 인위적인 오염원에 의해 오염이 진행되고 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권4호
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• pp.357-362
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• 2000

황해 남부해역에서 199년 8월에 채집된 시료로부터 산소동위원소비(${\delta}^{18}$O)와 수소동위원소비(${\delta}$D)를 측정하였다. 표층시료의 경우 염분과 ${\delta}^{18}$O 그리고 염분과 ${\delta}$D는 앙의 상관관계를 보이며, ${\delta}^{18}$O와 ${\delta}$D 또한 매우 좋은 양의 상관관계를 가진다. 이들 자료는 연구지역의 해수가 장강수와 변형된 쿠로시오수의 혼합물이며 , 산소와 수소 동위원소가 연구지역에서 수괴의 성질과 행동을 연구하는데 유용한 추적자로 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 염분과 수온만으로는 구별이 어려운 수괴를 구분하고 특성을 파악하는데도 안정등위원소가 좋은 추적자로 사용될 수도 있음을 보여 주었다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.355-363
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• 2023

지구물질에 존재하는 안정 동위원소의 평형상태에서의 분화(equilibrium isotope fractionation of stable isotope)는 물질의 진동 특성(vibrational properties)에 기인하며, 지구물질이 지구시스템 내에서 겪는 다양한 지질학적 과정들을 정량적으로 이해하는 데 도움을 준다. 본 연구에서는 H₂O 분자의 clumped 동위원소의 특성을 양자화학계산을 이용하여 규명하였다. 특히, 산소 동위원소(¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O)와 수소 동위원소(수소, 중수소, 삼중수소)의 조합으로 구성된 H₂O 분자에 대한 산소와 수소 동위원소간의 clumping 세기를 정량적으로 계산하고, 온도 변화에 따른 clumping 세기 변화 패턴을 분석하였다. 최적화된 분자구조의 평형 결합길이(bond length)와 결합각(bond angle)은 분자의 질량수와 무관하며, 각각 0.9631-0.9633 Å과 104.59-104.62°로 일정하였다. H₂O 분자의 3개의 진동 모드의 진동수는 동위원소 질량수가 증가함에 따라 감소하였으며, 산소보다 수소 동위원소의 변화에 더 큰 영향을 받는다. 진동수를 바탕으로 계산된 동위원소 치환반응의 평형상수 또한 수소 동위원소 질량수에 따라 더 큰 변화 양상을 보인다. 무거운 동위원소 조합의 clumping 반응의 평형상수는 로그값에서 강한 선형 상관관계를 지시한다. 세 동위원소 조합의 상대적인 clumping 강도는 HD¹⁸O에 대하여 각각 1.86배(HT¹⁸O), 1.16배(HT¹⁷O), 0.703배(HD¹⁷O)로 나타났다. Clumping의 세기인 Δ₂₁ 값은 온도의 증가에 따라 감소하며 이차 상관관계를 보인다. 이는 Δ₂₁이 온도 환경 지시자로서 이용될 가능성이 있음을 지시한다. 본 계산 결과는 ¹⁷O와 삼중수소를 포함한 clumped 동위원소 분배의 경향을 최초로 정립한 연구이다. 향후, 자연계에서 산소-수소 동위원소 조성의 기원을 보다 정량적으로 이해하기 위하여 비조화적(anharmonicity) 진동이 고려된 동위원소 분배계수의 계산 또한 필요하다. 상기한 연구 결과는 H₂O 분자의 다양한 지표환경에서의 clumped 동위원소의 측정과 이를 기반으로 한 지질환경 변화 기작을 설명하는 데 사용될 것으로 기대한다.